Propuesta metodológica para la protección de distancia en líneas de transmisión ante la integración de energías renovables no convencionales

• Velasco, M. F. ^[1] ; Maliza Paladines, Génesis ^[1] ; Vaca-Urbano, Fernando ^[1]
  1. [1] Escuela Superior Politecnica del Litoral

     Escuela Superior Politecnica del Litoral

     Guayaquil, Ecuador

     
• Localización: Ingenius: Revista de Ciencia y Tecnología, ISSN 1390-650X, ISSN-e 1390-860X, Nº. 30, 2023 (Ejemplar dedicado a: july-december), págs. 106-119
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Methodological Proposal for Distance Protection in Transmission Lines for Integration of Non-conventional Renewable Energies
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• Resumen
  • español

    Este artículo propone una metodología para ajustar la protección de distancia (ANSI-21) en sistemas de potencia que integran energías renovables no convencionales (ERNC). Se utiliza el sistema New England de 9 barras IEEE modificado como caso de estudio, con un parque eólico compuesto por 33 aerogeneradores de 2.5 MW y sistemas de control validados según estándares internacionales, como el IEC60909-2016. Se considera un valor de resistencia de falla calculado mediante el método de Warrintong. Los ajustes propuestos se simulan utilizando el software Digsilent Power Factory® y un relé Siemens 7SA522 con características cuadrilaterales. La metodología se basa en el uso de datos de voltaje y corriente de los transformadores de instrumentación para calcular la impedancia de la línea hasta el punto de falla. El método adaptativo propuesto demuestra un rendimiento positivo en distintos escenarios de cortocircuito, donde varían el lugar de la falla, la resistencia de la misma y las fluctuaciones de potencia del parque generador. Esto demuestra que el relé actúa en la zona de protección adecuada de manera efectiva.

  • English

    This paper presents a methodology to set the distance protection (ANSI-21) in power systems that integrate nonconventional renewable energies (NCRE). The modified IEEE 9-bar New England system is used as a case study, with a wind farm comprising 33 2.5 MW wind turbines and control systems validated according to international standards, such as the IEC60909-2016. A fault resistance value calculated using the Warrington method is considered. The proposed settings are simulated using the Digsilent Power Factory® software and a Siemens 7SA522 relay with quadrilateral characteristics. The methodology uses voltage and current data from the instrumentation transformers to calculate the line impedance up to the fault point. The proposed adaptive method demonstrates positive performance under different shortcircuit scenarios, where the fault location, fault resistance, and power fluctuations of generating park are varied. This indicates that the relay effectively operates in the appropriate protection zone.